中天山巴仑台地区花岗质岩石的 Hf 同位素研究：对构造演化及大陆生长的约束

摘要：

中国中天山地块位于天山造山带的核心部位,对研究中亚造山带西南段构造演化、块体起源和陆壳生长等科学问题具有重要意义。本次研究围绕中天山地块西段巴仑台一带出露的古生代花岗质岩石展开,报道了部分代表性岩体的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄和 MC-ICP-MS 锆石 Lu-Hf 同位素特征。同时还系统总结前人发表的研究区内花岗质岩石的锆石 U-Pb 年龄和 Lu-Hf 同位素资料。本次研究的7个花岗质侵入体的锆石 LA-ICP-MS 年龄分别为435±5 Ma、432±4 Ma、359±4 Ma、312±4 Ma、346±2 Ma、306±5 Ma 和362±5 Ma。它们在成因类型上均属于 I 型花岗岩,起源于深部不同性质地壳物质的部分熔融,部分岩体具有壳幔混合成因。研究表明,巴仑台一带的岩浆事件主要发生在早志留世—早泥盆世(435~408 Ma)、晚泥盆世—早石炭世(370~339 Ma)和晚石炭世—中二叠世(313~263 Ma)三个阶段,第一期岩浆事件是古天山洋闭合形成的后碰撞体制以及古南天山洋俯冲导致的大陆岛弧环境共同作用的结果。而古南天山洋俯冲活动的暂停和新一轮的洋盆扩张是导致区内中、晚泥盆世岩浆活动暂停的原因。第二期花岗质侵入体是古南天山洋第二期北向俯冲所导致的大陆岛弧岩浆作用的产物,而第三期花岗质侵入体形成于古南天山洋最终闭合之后的后碰撞环境中。通过总结区内古生代花岗质岩体的锆石的 Hf 同位素特征,我们认为巴伦台地区前寒武基底主要形成于三个阶段：①~2.47 Ga 至~2.26 Ga,为研究区对全球陆核生长事件的响应；②~1.47 Ga 至~1.25 Ga,对应于哥伦比亚超大陆的裂解；③~1.20 Ga 至~0.90 Ga,很可能是研究区对导致罗迪尼亚超大陆聚合的“Grenville 运动”的响应。

关键词：中天山、巴伦台、花岗质岩石、大陆生长、锆石 Hf 同位素

分类号：P5 ;P59

资助基金：NSFC -新疆联合基金重点支持项目编号 U1403291;中国地质调查局项目编号1212010611803,1212010811033,12120113096500,12120113094000;国家科技支撑项目编号2011BAB06B02-04;中国地质科学院地质研究所中央级公益性基本业务费专项基金资助成果。

在线出版日期：2016-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共28页

页码：2286-2313